Clase 1 - Fundamento Química Médica

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Unidad 1
Clase 1
Fundamento de la química médica
Materia
Profesores:
Hugo Villanueva V.
Alberto Salazar G.
13/04/2015
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Química
La palabra
química deriva
de la voz
egipcia khem,
en alusión al
propio Egipto,
tierra negra y
fértil.
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Es una ciencia
que estudia la
composición,
propiedades y
estructura de la
materia, las
transformaciones
y las leyes que
rigen esos
cambios.
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Logros
•
Valora la importancia de la química para la compresión de
los procesos biológicos y su aplicación médica.
•
Clasifica la materia y lo interrelaciona con el ser humano.
•
Convierte los sistemas de unidades de importancia médica.
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Importancia de la química en la
Medicina Humana
A. Procesos biológicos
Síntesis de las hormonas tiroideas
(I + Tirosina  MIT+DIT T3)
(I + Tirosina  DIT+ DIT T4)
Como componente de proteínas funcionales:
Hemoglobina
Mioglobina.
Como componentes de enzimas:
La citocromooxidasa (hierro, cobre)
La superóxido dismutasa (cobre, zinc)
La anhidrasa carbónica (Zinc)
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B. La química en las ciencias de la salud
Armas químicas
Tenemos los gases de guerra que son el
sarin, tabún y somán.
Productos farmacéuticos y médicos
Medicamentos, drogas de abuso y
sustancias dopantes en el deporte.
Productos cosméticos y
dermatológicos
Jabones, lociones, lacas, geles y cremas
bloqueadoras solares.
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Materia
Materia es todo aquello que
tiene masa, ocupa un lugar en el
espacio, y posee los atributos
de gravedad e inercia.
La cantidad de materia de un
cuerpo se mide por su masa.
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Clasificación de la materia
Sustancias puras
1. Elementos o sustancias simples
Son sustancias que no se pueden descomponer en formas
más simples por cambios químicos convencionales.
Son sustancias puras que pueden conservarse en la
naturaleza como tales, observarse, identificarse y manipularse
en cantidades de tamaño macroscópico.
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Química médica
Elementos en la masa del ser humano
Elementos
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Masa
en
hombre
70 Kg
el Localización y función
de
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2. Sustancias compuestas o compuesto
Son sustancias formadas por dos o más elementos unidos
químicamente en proporciones sencillas y definidas.
Química Médica
Agua H2O : 2 átomos de Hidrogeno y 1 átomo de
Oxígeno
Cloruro de sodio: NaCl (al 0,9% constituye el suero
fisiológico)
Ácido clorhídrico: HCl ( se origina en las células
parietales del estómago y forma parte del jugo
gástrico).
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Mezclas
Están formadas por más de un
componente, cuyas proporciones
pueden variar.
No tiene composición fija.
No pierden sus propiedades por
el hecho de mezclarse.
Cada componente mantiene sus
propiedades.
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1. Mezcla Homogénea
Constan de una sola fase, llamada disolución o solución.
No se pueden distinguir sus componentes
Química Médica
Mezclas homogéneas en la medicina
Agua oxigenada (H2O2 + H2O), desinfectante , antiséptico
y decolorante en cosmética.
Mezclas homogéneas a nivel hospitalario:
El acero quirúrgico (aleación de carbono y hierro) es el
componente de las mesas quirúrgicas e instrumental de
cirugía.
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2. Mezcla Heterogénea
Es el sistema donde se encuentran dos o más componentes
que se distinguen a simple vista. Son mezclas cuyas
propiedades y composición son constantes en todas sus partes.
Química Médica
•Tipo suspensiones farmacéutica de uso en
medicina:
Jarabes
Laxantes
•Tipo coloides en los alimentos:
Albúmina, mayonesa.
Leche, queso, mantequilla.
Almidón
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Ley de Conservación de la Materia
La masa y la energía del universo permanece
constante, no se puede aumentar ni disminuir
solo se transforma una en otra.
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Cambios físicos
Un cambio físico no produce variación en la identidad de la
sustancia. Son transformaciones transitorias, es decir, es un
cambio de estado.
Ejemplo:
Evaporación del agua: el agua
líquida al ser calentada se evapora
en agua gaseosa.
El hielo seco (CO2 sólido) por
acción del calor se convierte en
CO2 en forma de gas.
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Cambios químicos
Un cambio químico produce una variación en la identidad de
la sustancia. Son transformaciones permanentes y no son
reversibles.
Química Médica
La disolución de la sal de Andrews (NaHCO3) en agua
libera gas (CO2) y en el fondo del vaso queda un precipitado
blando de sabor cáustico (Na2CO3) y de color blanco.
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Medición y sistemas de unidades
Cuando se quiere cuantificar ciertas magnitudes (masa,
volumen y otros), se emplean instrumentos de
medida y unidades apropiadas.
Ejemplos
La masa de cierto cuerpo se mide con la balanza que
registra digamos 200 gramos (200 g).
La temperatura del agua se mide con un termómetro, que
registra en el laboratorio 20º C.
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Sistema internacional de unidades (S.I)
En 1 960 se estableció oficialmente el S.I que utiliza muy
pocas unidades y es una ampliación de la forma MKS del
Sistema Métrico Decimal.
En la decimocuarta Conferencia General de 1 971, el Comité
Internacional de Pesas y Medidas fija 7 unidades de base, 2
suplementarias y unidades derivadas, con sus símbolos
correspondientes aceptados por todos los países de mundo.
En nuestro país a partir de 1 985 es obligatorio su uso, como
Sistema Legal de Unidades de Medida del Perú (SLUMP).
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Unidades de medición de utilidad médica
Volumen
Presión
1 L = 1 000 mL=1 dm3 = 103 mL
0,1 L =
100 mL
0,01 L =
10 mL
0,001 L =
1 mL = 1 cm3
1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg
1 atm = 760 Torr = 1,013 x 105 Pa
Longitud
1 pulgada (pulg) = 2,54 cm
1 decalitro (DL) = 10 L
1 angström (ºA) = 10-8 cm = 10-10 m
1 hectolitro (HL) = 100 L
1 micra (μ) = 10-4 cm = 10-6 m
1 m = 10 dm = 100 cm = 103 mm
Masa
1 kg = 1 000 g = 2,2 lb
1 lb = 454 g = 16 onzas
1 onza = 28,35 g
1 mg = 10-3 g
1 μg = 10-6 g
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1 kg = 1 000 g
0,1 kg = 100 g
0,01 kg = 10 g
0,001 kg = 1 g
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Densidad
La densidad es una propiedad intensiva de la materia
que se define como la masa por unidad de volumen y
se determina por la ecuación siguiente:
Densidad = Masa de una sustancia
Volumen que ocupa dicha masa
Densidad =ρ = m (g)
V (L)
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Química Médica
Respecto a la densidad del agua: ρ =1,0 g/mL
Líquidos
Orina
Sangre
Líquido cefalorraquídeo
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Densidad (g/mL)
ρ =1,003-1,030
ρ =1,060
ρ =1,005
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Respecto a la densidad del aire: ρ =0,8-1,2 g/L
Gases
Amoniaco (NH3)
Oxígeno (O2)
Dióxido de carbono (CO2)
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Densidad (g/L)
0,771
1,43
1,979
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Temperatura
Es una medida de la energía cinética media de las partículas
constitutivas de un cuerpo material.
Es una propiedad intensiva de las sustancias.
Ejemplo
Una persona de 70 kg de masa
corporal tiene una temperatura
de 37º C.
Un niño de 9 años pesa 45 kg
de masa corporal y su
temperatura es de 37º C.
Se mide con el termómetro,
que es un dispositivo o
sistema que posee ciertas
propiedades medibles como
puede ser la longitud,
presión o volumen.
Termómetro de mercurio
La temperatura viene indicada por la longitud de una
columna de mercurio dentro de un capilar de vidrio.
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Escala de temperatura
Los termómetros están graduados en ciertas escalas, que
podemos clasificarlos en dos grupos:
•
Escalas relativa, que
registran como lectura cero
(0) a temperaturas arbitraria:
Celsius y Fahrenheit
•
Escalas absolutas, registran
como lectura cero a la
temperatura hipotética
llamado cero absoluto: Kelvin
y Rankine.
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Fórmulas de conversión
°C = °F -32 = °K - 273 = °R - 492
100
180
100
180
ºC = K-273 = ºF-32 = R-492
5
5
9
9
De la expresión general, obtenemos las siguientes relaciones
particulares:
ºC = ºF – 32
5
9
ºF = 1,8 x ºC + 32
ºF - 32 = ºR – 492
9
9
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ºC = ºK – 273
5
5
ºK = ºC + 273
ºR = ºF + 460
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Presión
Es la medida del efecto de la distribución de fuerzas normales
(perpendiculares) aplicadas sobre una superficie o área.
Presión = fuerza
área
P=F
A
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Presiones útiles en la medicina
Presiones en las arterias y
venas
Presión sistólica a nivel de la aorta
Presión sistólica a nivel de la pulmonar
Presión diastólica a nivel de la aorta
Presión diastólica a nivel de la pulmonar
Arteriolas
Capilares
Venuelas
Venas cavas
Aurícula derecha
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Valores en
mm Hg
120
21
80
8
50-30
30-15
15-10
5-2
0
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Respecto a la presión atmosférica: 760 mm Hg
Presiones
Valores en mm Hg
Presión intrapulmonar (Inspiración)
Presión intrapulmonar (Espiración)
Presión parcial del O2 del aire alveolar
758
762
105
Presión parcial del O2 de la sangre desoxigenada a
nivel de los capilares pulmonares
40
Presión parcial de CO2 de la sangre
desoxigenada
Presión parcial de CO2 del aire alveolar
45
40
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Dinámica de Pequeño Grupo DPG-1
1. Clasificar las siguientes mezclas en homogéneas
o heterogéneas:
Las bebidas gaseosas:
El vinagre (5% de ácido acético en agua):
El aire, libre de partículas suspendidas:
El agua potable, agua de los ríos, mares y lagos:
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La cerveza, tiene una formulación
general de agua, malta (cebada
geminada= cebada malteada), se lleva
a cocción de 100º C y se genera el
mosto, a la cual se le adiciona la
levadura (Sacharomyces) y con ello se
genera el etanol + CO2.
Piedra pómez (dióxido de sílice, trióxido
de aluminio) de color grisáceo, ceniza o
amarillo.
Es un exfoliante de los pies, rodillas y
zonas hiperpigmentadas del cuerpo.
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2. Complete las reacciones y mencione si el cambio es
físico o químico:
La respiración en el hombre:
La digestión en el hombre:
La putrefacción de la carne
Fermentación de las bebidas:
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Dinámica de Pequeño Grupo DPG-2
La temperatura corporal normal de una persona es de 37º C.
(a) Cuál será la temperatura corporal en ºK?
ººK = ºC + 273
ººK = 37 + 273
ººK = 310
(b) Cuál será la temperatura corporal en ºF?
ºF = 1,8 x ºC + 32
ºF = 1,8 x 37 + 32
ºF = 98,6
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Conversión de unidades
El pH de las lágrimas es de 7,0-7,4, para que no altere el epitelio corneal;
es ligeramente más viscosa y densa que el agua, debido a sus
componentes. Tiene una masa de1 062 g/L. Se desea:
a) Convertir los gramos a libras y los litros a decalitros:
b) Determinar la densidad de las lágrimas en g/mL.
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Los elementos formes de la sangre proporcionan una masa de 39
onzas por cada 0,01 hectolitros de sangre.
En los túbulos se produce la reabsorción de Na y H2O; tanto, el
túbulo contorneado distal (TCD), como el túbulo colector, tienen
un grosor de 5 micras. Se desea:
a) Determinar la masa y el volumen de la sangre en gramos/mL:
b) Determinar la densidad de la sangre en g/mL:
c) Determinar el grosor de la pared de los túbulos en cm:
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1. El diclofenaco es un antiinflamatorio cuya dosificación en
niños mayores de un año es de 0,5 a 2 mg/kgf de peso corporal
al día, repartido en dos tomas. Si el niño pesa 25 kgf.
¿Cuántos gramos como mínimo ingirió el niño en una semana?
Resolución:
Sea m la masa mínima del medicamento ingerida por el niño
durante una semana (total 7 días). Entonces, tenemos que:
m = (0,5 mg x 25 kgf x 10-3 g) [7] = 8,75 x 10-2 g
kgf
1 mg
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2. A nivel de la tráquea la mezcla de aire es la siguiente
N2 :
O2 :
CO2 :
H2O :
74,18 %
19,60 %
0,040%
6,20%
Hallar las presiones correspondientes de cada gas a nivel
de la tráquea ( Presión total 1 Atmósfera):
mm Hg
PN2 : 0,7418 x 760
PO2 : 0,1960 x 760
PCO2 : 0,0004 x 760
PH2O : 0,0620 x 760
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564
149
0,3
47
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Los valores normales de presión arterial es de 120/80 mm Hg.
Valores por encima de 130/90 mm de mercurio son indicativos de
hipertensión o presión arterial alta y por debajo de 90/60 mm Hg
son indicativos de hipotensión o presión arterial baja.
(a) Expresar los valores de la presión máxima permisible en
atmósfera para el caso de hipertensos:
Presión sistólica: 130 mm Hg x
1 Atm
= 0,17 Atm
760 mm Hg
Presión diastólica: 90 mm Hg x 1 Atm
= 0,115 Atm
760 mm Hg
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GRACIAS
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